隨著工業4.0和中國製造2025的全麵開展，國內外智能化工廠
、智能化實驗室、智zhi能neng化hua設she備bei的de研yan製zhi正zheng蓬peng勃bo開kai展zhan。智zhi能neng化hua正zheng在zai各ge行xing各ge業ye全quan麵mian展zhan開kai。智zhi能neng化hua生sheng產chan線xian和he智zhi能neng化hua實shi驗yan室shi正zheng在zai改gai變bian原yuan有you傳chuan統tong企qi業ye的de生sheng產chan模mo式shi，將jiang人ren從cong重zhong複fu的de操cao作zuo、惡劣的環境和繁重的流水性作業中解放出來。對於鋼鐵廠而言
，主生產線智能化，和機組出口附近的機旁實驗室智能化，對於“操作室一律集中
，操作崗位一律機器人，運維一律遠程
，服務一律上線”起到了極大的推動作用。對於全麵提升勞動生產率、減少設備事故和質量事故及安全事故


、全麵提升產品質量和公司品牌
，顯得極其重要。

　　中國製造2025，有力地推動了鋼鐵廠智能化發展。目前，機器人已經廣泛地在各鋼鐵廠發揮著重要作用，尤其中高溫
、高危、高難度領域，更顯機器人威力。

　　鋼鐵廠生產線智能化

　　鋼鐵廠局部智能化，為主生產線智能化奠定了良好的基礎
，但主生產線智能化是目標和方向。

　　主生產線智能化架構：

　　生sheng產chan線xian是shi智zhi能neng化hua平ping台tai
，數shu字zi化hua是shi智zhi能neng化hua基ji礎chu，工gong業ye互hu連lian網wang是shi智zhi能neng化hua支zhi撐cheng，智zhi能neng中zhong心xin是shi智zhi能neng化hua核he心xin。鋼gang鐵tie廠chang生sheng產chan線xian目mu前qian總zong體ti自zi動dong化hua水shui平ping比bi較jiao高gao，人ren工gong參can與yu調tiao節jie和he控kong製zhi不bu是shi很hen多duo，這zhe就jiu意yi味wei著zhe產chan品pin質zhi量liang在zai線xian采cai集ji係xi統tong數shu字zi化hua和he設she備bei狀zhuang態tai在zai線xian采cai集ji係xi統tong數shu字zi化hua顯xian得de尤you為wei重zhong要yao。生sheng產chan線xian數shu字zi化hua了le，智zhi能neng化hua就jiu不bu遠yuan了le（如圖1所示）。

　　產品質量在線采集係統數字化：

　　圖2列舉了鋼鐵廠部分產品質量在線采集係統
，也是目前用戶比較關心，需要重點數字化的產品質量實際參數。下麵舉2例，加以說明。

　　案例1
，塗層膜厚在線檢測係統:

　　用於塗鍍產品表麵耐指紋膜
、鈍化膜
、絕緣塗層、彩塗板塗層
、塗油量等塗層膜厚在線實時檢測。該係統為塗層膜厚在線實時準確控製提供了依據。

　　案例2，力學性能在線檢測係統：

　　用於帶鋼力學性能（硬度、屈服強度
、抗拉強度、斷後延伸率、硬化層深度
、 透C層深度、 透N層深度、殘餘應力、N
、R
、殘餘奧氏體、分層硬度、均勻延伸率）在線實時檢測
，為帶鋼實時準確控製力學性能提供了依據。

　　設備狀態在線采集係統數字化：

　　圖3列lie舉ju了le可ke能neng影ying響xiang鋼gang鐵tie廠chang主zhu生sheng產chan線xian正zheng常chang運yun行xing的de部bu分fen設she備bei。這zhe些xie設she備bei狀zhuang態tai在zai線xian采cai集ji並bing數shu字zi化hua，對dui於yu生sheng產chan線xian狀zhuang態tai控kong製zhi和he正zheng常chang運yun行xing起qi到dao了le關guan鍵jian作zuo用yong。

　　xuanzhuanshebeizhuangtaizaixiancaijixitong。xuanzhuanshebei
，zhuyaocaijiwenduhezhendonglianggecanshu。duizhelianggecanshuzhunquecaiji，bingjiayizhuangtaifenxihekongzhi
，nenggouyouxiaodijiankongxuanzhuanshebeiyouxiaoyunxing。

　　智能中心：

　　智能中心是生產線智能化核心。其作用正像人的大腦，計算機的CPU。其強大，智能化係統才能強大。

　　智能中心架構圖如圖4所示。

　　智能中心的功能為：專家係統收集“生產工藝參數”和“設備狀態參數”，與“知識庫”進行比較，建立新的優化方案和優化模型，用於生產線控製。同時
，相關參數和數據存入“知識庫”
，將“知識庫”數據不斷積累
，模型持續優化，解決方案不斷豐富。同時，生產線相關狀態能及時傳送和顯示。

　　鋼鐵廠生產線智能化小結。

　　xianzaidegangtiechangshengchanxianzidonghuashuipingyijingxiangduibijiaogao，zaizhinenghuafangmian，yingzhongdianzaishengchangongyiheshebeizhuangtaishuzihuashangxiagongfu
，jiejueleshuzihua，lizhinenghuajiubuyuanle。

　　國(guo)內(nei)大(da)中(zhong)型(xing)鋼(gang)鐵(tie)廠(chang)
，其(qi)生(sheng)產(chan)線(xian)智(zhi)能(neng)化(hua)不(bu)是(shi)可(ke)上(shang)可(ke)不(bu)上(shang)的(de)問(wen)題(ti)，而(er)是(shi)必(bi)須(xu)上(shang)，要(yao)有(you)規(gui)劃(hua)有(you)計(ji)劃(hua)地(di)上(shang)。這(zhe)是(shi)國(guo)家(jia)的(de)需(xu)要(yao)，也(ye)是(shi)企(qi)業(ye)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)和(he)企(qi)業(ye)品(pin)牌(pai)的(de)需(xu)要(yao)；否則，會落後
，會在競爭中落敗。

　　鋼鐵廠機旁實驗室智能化

　　機旁實驗室現狀：

　　muqiandaduoshugangtiechangchengpinjizuchukouhechukoufujindouxuyaoduigangjuanguigechicunhepinzhitexingjinxingkuaisujiance。kuaisujianceyibandoushizaiciquyushejipangshiyanshi，youcaozuorenyuanangongyiguochengkongzhideyaoqiujinxingcaozuo，weijizugongyicanshudetiaozhengjishifankuizhiliangjieguo。

　　常規的機旁實驗室檢測過程如下：操作人員人工拿取大樣板，人工檢測大樣板的長度
、kuanduhehoudu
，rengongbanyundayangbandaobeiyangquzuoweibeiyangliuyang，rengongbanyundayangbandaojiagongshebei，rengongjiagongdayangbanweijianceyangpin，rengongbiaozhuyangpindaima
，rengongjianceyangpin，rengongpanduanjiancejieguo
，rengongjiangjiancejieguoshurudiannaohuojiluzaijiancejieguojilubenshang
，rengongchulijiancehoudefeiyang，wanchengjipangshiyanshiyangpinjiancequanguocheng。

　　常規機旁實驗室至少存在以下問題：yishilaodongshengchanlvdi。suoyoudegongzuodouxuyaorengongcaozuowancheng，zaochengdaliangdecaozuorenyuantouru。ershijiancezhiliangwufabaozheng。jiancezhiliangyucaozuorenyuanzerenxinhejishushuiping、心情和身體狀況直接相關，檢測質量很難受控。三是安全無法保證。存在樣板劃傷身體、加(jia)工(gong)設(she)備(bei)衝(chong)斷(duan)手(shou)指(zhi)等(deng)等(deng)風(feng)險(xian)。四(si)是(shi)檢(jian)測(ce)速(su)度(du)慢(man)。每(mei)一(yi)道(dao)工(gong)序(xu)都(dou)需(xu)要(yao)操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)依(yi)次(ci)操(cao)作(zuo)完(wan)成(cheng)，無(wu)法(fa)像(xiang)無(wu)人(ren)化(hua)實(shi)驗(yan)室(shi)

，所(suo)有(you)設(she)備(bei)可(ke)以(yi)同(tong)時(shi)運(yun)行(xing)。五(wu)是(shi)成(cheng)本(ben)高(gao)。操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)的(de)工(gong)資(zi)成(cheng)本(ben)在(zai)上(shang)升(sheng)，產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)問(wen)題(ti)引(yin)起(qi)產(chan)品(pin)降(jiang)級(ji)甚(shen)至(zhi)產(chan)生(sheng)質(zhi)量(liang)異(yi)議(yi)造(zao)成(cheng)經(jing)濟(ji)上(shang)損(sun)失(shi)等(deng)
，直(zhi)接(jie)和(he)間(jian)接(jie)成(cheng)本(ben)相(xiang)對(dui)較(jiao)高(gao)。

　　機旁實驗室智能化必要性和可行性：

　　必要性。黑燈工廠、黑燈實驗室是目前比較流行的，正在蓬勃開展的、符合國家方針政策的一項創新工程。機旁實驗室智能化，無論從提升勞動生產率、到保證檢測質量、保證人身安全、再到提升產品質量和企業品牌都很有必要。這更是智能工廠的一個重要組成部分。

　　kexingxing。zhinenghuajipangshiyanshishizhinengchejianhuozhinenggongchangdeyigefenzhi。jipangshiyanshibushejizhijiechanpinshengchan。jipangshiyanshijiagonghejianceshebeipeizhiyexiangduijiandan。keyishuo，jipangshiyanshicunzaixiangduidulixinghexiangduijiandanxing，jipangshiyanshizhinenghuashiwanquankexingde。yanzhiquanzidongjiagonghejianceshebei，peizhixiangguanjiqirenheshijiaoxitong，jianligongyehulianwang，kaifaxushijieheshuzihuashuangbaotaigongnengheshoujiAPP功能
，如有能力或有需要
，再增加有“智”能的自學習自診斷自化解問題的神經元網絡技術
，實現實驗室智能化（如圖5所示）。

　　機旁實驗室智能化模式。

　　機旁實驗室智能化模式不會有固定模式
，既然智能化了
，什麼事情都會發生
，什麼模式都會產生。隻怕想不到，不怕做不到。

　　機旁實驗室智能化案例：

　　熱鍍鋅生產機組機旁實驗室智能化項目案例如下：

　　機旁實驗室功能：快速加工從機組剪切下來的大樣板為檢測樣品，快速檢測熱鍍鋅產品樣板寬度、樣板厚度、U彎性能、V彎附著力性能
、粗糙度性能
、缺陷衝壓性能，為機組快速提供第一手產品品質實績。

　　整個機旁實驗室無人化檢測。

　　整個機旁實驗室從樣品檢測上分為3個過程。

　　過程1：樣板取樣過程。AGV小車上裝有機器人。AGV機器人從機組送樣板平台上抓取2塊大樣板，其中1塊大樣板放到大樣板放置平台
，供機旁實驗室檢測。另一塊大樣板放在AGV小車上，送到備樣存放區
，作為留樣保存。

　　過程2：yangpinjiagongguocheng。diguijiqirencongdayangbanfangzhipingtaishangzhuaqudayangban
，fangdaoquanzidongjiguangqiegeji。quanzidongjiguangqiegejishouxiangenjulaizishengchanjizudeyangbandaima，quedingjianceyangpinzhonglei

，yangpinjiagongweizhi
；ranhoujiguangkemajiduiyangpinjinxingjiguangkema。jiguangqiegejizaijinxingyangpinjiguangqiege。diguijiqirenzhuaqusuoyouyangpindaoyangpinhe，tongshizhuaqufeiyangdaofeiyangkuang，wanchengyangpinjiagongquanguocheng。

　　過程3：樣品檢測過程。地軌機器人將樣品盒中樣品輸送到相應全自動檢測設備，如全自動U彎檢測儀、全自動粗糙度檢測儀等。所有的全自動檢測設備按自己的方式，進行檢測樣品的檢測、數據處理和傳送。

　　整個機旁實驗室具備4大功能。

　　功能1：無人化檢測功能。從樣板取樣、到樣品加工、再到樣品檢測

、最後檢測數據處理和傳送，全部無人化，實現無人化實驗室功能。

　　功能2：係統可靠性功能。相關全自動加工和檢測設備全部具備手動操作和全自動運行功能，關鍵設備有備機，如地軌機器人可以代替AGV機器人，地軌機器人一用一備

，係統計算機一用一備

，保證機旁實驗室整個係統能夠正常有效運行。

　　功能3：安全環保功能。激光切割機除塵裝置采用降噪措施，噪聲控製70分貝以下。所有機器人運行區域用護欄隔離。整個機旁實驗室內外都有探頭監控。AGV小車為人機混合型
，人靠近則停
，速度可控，外殼采用塑料製作，即使撞上人也不會造成人身傷害。

　　功能4：遠程監控功能。係統配置虛實結合數字化雙胞胎軟件和手機APP軟件，能夠遠程監控和手機監視。

　　鋼鐵廠機旁實驗室智能化小結：

　　xianzaidejipangshiyanshiyishougongcaozuoweizhu，zhinenghuafangmianzhongdianzaidantaoshebeiquanzidonghuashangxiagongfu，jiejuelequanzidonghua，lizhinenghuajiubuyuanle。jipangshiyanshizhinenghua，keyiyuzhushengchanxianzhinenghuatongbukaolv。

　　鋼鐵廠實驗室智能化案例

　　實驗室現狀：

　　目前大多數鋼鐵廠實驗室樣品都是手工加工、手工檢測。這造成勞動生產率低
、檢測速度慢
、安全風險大，檢測質量風險也大。

　　實驗室智能化案例：

　　用激光切割機、高速圓盤鋸床替代傳統鋸床完成粗加工；用拉伸加工中心
、衝擊加工中心和數控車床替代傳統手工加工設備完成精加工
；新增一套立體備樣倉庫，實現切割後備樣的自動歸類存放。新增一套信息化管理係統（係統管理和控製和通訊功能、數字化雙胞胎功能和手機APP功能）

、試樣搬運係統(包括噴碼、掃碼、機器人等)
，將原有來樣輥道和新增加工設備串連起來，結合信息化管理係統，實現試樣信息識別
、試樣粗切割、小樣切邊減薄、小樣精加工、備樣歸類保存等自動化功能（如圖6所示）。

　　係統投運後，實驗室試樣加工將實現無人化，解決依靠大量的加工設備和操作人員才能完成繁重加工任務的問題
，全麵提升勞動生產率、加快試樣加工速度、降低人員安全風險
，從而全麵提升實驗室自動化水平，全麵接軌中國製造2025。

　　智能化幾點建議

　　相通性：智能工廠
、智能車間、智能實驗室、智能係統等等，其智能化的精髓是相通的
，我們可以從智能工廠或智能實驗室獲得智能化相關知識和技術

　　合適性：智能化、全自動化、無人化
，從目前智能化時代初始階段，可能更適合於流水性作業、重複性作業、環境惡劣作業、危險性較大作業、體力性較重作業，對於流水性和重複性較少
，任務變化較大作業可能暫不是很合適。

　　自適應性：zhinenghuaxiangmubuguanxiangmudahaishixiao，zongguixuyaoyibizhichu。qiyeyoumeiyounenglizhichuzhebifeiyong，shifouzhidezhichuzhebifeiyong，douxuyaocongqiyezishenjingjishilichufa，budemianqiang，genfengshangzhinenghuaxiangmumeibiyao。qiyeyoujingjishili
，qierenweiyoubiyaodecaishiheshide。